(57)【要約】【課題】ＳＳだけでなく汚水中に溶け込んでいる有機物をも、生物処理用の微生物を用いずに除去すること。【解決手段】  閉鎖空間内に汚水と空気を加圧して送り込むと共に、その閉鎖空間内の加圧された状況下で汚水中の有機物を酸化分解させることを特徴とする汚水の有機物酸化分解方法。汚水を加圧して送り込む加圧ポンプを供給管に接続すると共に、圧縮空気を送り込むコンプレッサーを連結管を介して供給管２に接続し、汚水を滞留させる圧力タンクの下部に供給管の二次側を接続し、圧力タンク６の上部に空気室を設け、空気室の下側に汚水の出口を設けてあることを特徴とする汚水の有機物酸化分解装置。圧力タンクの代わりに、汚水を滞留させる滞留管を設け、滞留管の二次側を起立して空気室を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉鎖空間内に汚水と空気を加圧して送り込むと共に、その閉鎖空間内の加圧された状況下で汚水中の有機物を酸化分解させることを特徴とする汚水の有機物酸化分解方法。
【請求項２】
汚水を加圧して送り込む加圧ポンプ（１）を供給管（２）に接続すると共に、圧縮空気を送り込むコンプレッサー（３）を連結管（４）を介して供給管（２）に接続し、汚水を滞留させる圧力タンク（６）の下部に供給管（２）の二次側を接続し、圧力タンク（６）の上部に空気室（７）を設け、空気室（７）の下側に汚水の出口（８）を設けてあることを特徴とする汚水の有機物酸化分解装置。
【請求項３】
請求項１記載の汚水の有機物酸化分解装置において、圧力タンク（６）の代わりに、汚水を滞留させる滞留管（１４）を設け、滞留管（１４）の二次側を起立して空気室（７）を形成し、空気室（７）の下側に汚水の出口（８）を設けてあることを特徴とする汚水の有機物酸化分解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚水中に含まれる有機物を酸化分解させる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の汚水処理フローの一例としては、図４に示すように、汚水からスクリーン９１で粗いゴミを除去した後に、貯留槽（調整槽ともいう）９２で以後の水量や水質の均一化を図り、加圧浮上装置９３で油分等のＳＳ（浮遊固形物）を除去し、曝気槽９４で微生物による有機物分解を行い、沈殿槽９５を経てその上澄み部分を放水する仕方が知られている。
【非特許文献１】中村作二郎著、「養豚場の廃水処理」、初版、有限会社ベネット、２００３年４月２８日、ｐ３４，ｐ６６−６９
【非特許文献２】環境技術・装置大事典編集委員会編集、「環境技術・装置大事典１」、初版、産業調査会辞典出版センター、２００３年２月１７日、ｐ６６７，ｐ７７６
【０００３】
加圧浮上装置は、汚水を圧力タンク内に導き、圧力タンク内で微細な高圧空気を吹き込んで空気を汚水に溶解した後に、汚水を浮上タンクに導き、浮上タンク内で圧力を開放することにより、微細気泡にＳＳを付着させ、見かけ比重を小さくしてＳＳを浮上させて分離するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら加圧浮上の除去対象は、あくまで水の中に混ざっている浮遊固形物である。それゆえ加圧浮上では、水の中に溶け込んでいるエマルジョン化した油等の有機物を除去することはできない。従って、汚水のＢＯＤ値（生物化学的酸素要求量）、ｎ−Ｈｘ値（ノルマルヘキサン抽出物質量）を十分に減らせなかった。それゆえ、加圧浮上装置後の曝気槽での負荷が大きくなった。曝気槽は、微生物を投入する生物処理槽であって、汚水処理システム全体にかかる費用の大半を占める部分であるので、曝気槽への流入負荷を減らし、それに伴って生成される余剰汚泥の発生量を減らすことが望まれている。
【０００５】
本発明は上記実情を考慮して開発されたもので、その目的とするところは、ＳＳだけでなく汚水中に溶け込んでいる有機物をも、生物処理用の微生物を用いずに除去できる方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の汚水の有機物酸化分解方法は、閉鎖空間内に汚水と空気を加圧して送り込むと共に、その閉鎖空間内の加圧された状況下で汚水中の有機物を酸化分解させることを特徴とする。
【０００７】
閉鎖空間で汚水及び空気が加圧された状況になると、ヘンリーの法則（圧力をかけると気体は液体に溶けやすいという法則）から、多量の空気が汚水中に溶けて、汚水中の有機物が酸化分解する。
【０００８】
請求項２の汚水の有機物酸化分解装置は、汚水を加圧して送り込む加圧ポンプを供給管に接続すると共に、圧縮空気を送り込むコンプレッサーを連結管を介して供給管に接続し、汚水を滞留させる圧力タンクの下部に供給管の二次側を接続し、圧力タンクの上部に空気室を設け、空気室の下側に汚水の出口を設けてあることを特徴とする。
【０００９】
仮に加圧ポンプで汚水を加圧せずに供給管に送り込み、コンプレッサーで圧縮空気を供給管内に送り込むと、空気が大きな気泡になって汚水にあまり溶け込まず、酸化分解が殆ど行われない。そこで、加圧ポンプとコンプレッサーを用いて汚水の加圧と圧縮空気の供給を同時に行うことよって、圧縮空気が汚水中で細かい気泡となり、酸化分解が促進され、汚水のＢＯＤ値、ｎ−Ｈｘ値を大幅に軽減できる。
【００１０】
また、汚水が流入すれば、通常、圧力タンク内は汚れるので、清掃が必要となるのだが、空気室を設けてあることによって、汚水中の気泡が空気室に移動した際に圧力タンク内の水面が激しく泡立つ状態となり、泡立ちの際の振動によって圧力タンクの内面に汚れが付着するのを防止でき、清掃が不要となる。
【００１１】
請求項３の汚水の有機物酸化分解装置は、圧力タンクの代わりに、汚水を滞留させる滞留管を設け、滞留管の二次側を起立して空気室を形成し、空気室の下側に汚水の出口を設けてあることを特徴とする。このようにすると、滞留管が圧力タンクと同等の機能を発揮する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、汚水中に溶け込んでいる有機物は勿論、汚水中に混じっているＳＳも酸化分解できるので、ＢＯＤ値、ｎ−Ｈｘ値を大幅に軽減できる。従って、汚水処理設備を構築する際に、曝気槽の前に本発明の有機物酸化分解装置を用いれば、曝気槽の負荷が大幅に減り、設備構築費が大幅に低減する。
【００１３】
請求項２の発明は、上述した効果に加え、圧力タンクの下部から汚水を取り込み、上部の出口から汚水を排出するので、圧力タンク内で汚水が十分に滞留して有機物の酸化分解が促進される。また、圧力タンク上部の空気室に、汚水中の気泡が移動することによって、圧力タンク内の水面が泡立つ状態となり、泡立ちの際の振動によって圧力タンクの内面に汚れが付着するのを防止でき、清掃が不要となる。請求項３の発明も、滞留管が圧力タンクと同等の効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の汚水の有機物酸化分解装置の第一例は図１に示すように、汚水を加圧して送り込む加圧ポンプ１を供給管２に接続し、供給管２の途中には圧縮空気を送るコンプレッサー３が連結管４を介して接続してある。供給管２は、連結管４との接続箇所以降に逆止弁５を接続し、二次側先端には、圧力タンク６の底部を接続してある。また、圧力タンク６は、一定量溜まるまで汚水を滞留させるもので、圧力タンク６の上部には空気室７を形成し、空気室７の下側の出口８に排出管９を接続し、排出管９の二次側には汚水排出量を調整する開閉バルブ１０を取り付けてある。また、圧力タンク６の空気室７には安全弁１１を取り付けて、圧力タンク６の破損を未然に防止してある。また、供給管２には流量計１２を接続すると共に、逆止弁５と圧力タンク６の間に圧力計１３を接続し、汚水供給量や圧力を確認できるようにしてある。
【００１５】
加圧ポンプ１からの汚水の供給圧力の一例は、約５kg/cm2である。コンプレッサー３からの圧縮空気の供給圧力の一例は、約７kg/cm2である。圧力タンク６は、単なる中空形状で、内部の加圧力の一例は、５kg/cm2以上、現実的には５〜１０kg/cm2である。
【００１６】
本発明の汚水の有機物酸化分解装置の第二例は図２に示すように、圧力タンク６の代わりに、汚水を滞留させる滞留管１４を用いたことを特徴とする。滞留管１４は、蛇腹状に形成してあって、その二次側先部を起立して、その起立部分を空気室７とし、その空気室７の下側に汚水の出口８を設けてある。
【００１７】
上述した二例であれば、何れも供給管２とコンプレッサー３の接続箇所から、開閉バルブ１０の間は、閉鎖空間となり、その閉鎖空間では汚水及び空気が加圧された状況となる。また、逆止弁５から開閉バルブ１０の間では、安全弁１１によって一定圧に保たれる。なお、条件にもよるが、従来までの加圧浮上装置では、汚水のＢＯＤ値（生物化学的酸素要求量）に対しそのうちの１０％ほどしか酸素を供給できなかったのに対し、本発明の有機物酸化分解装置であれば、汚水のＢＯＤ値に対し３０〜５０％の酸素を供給して酸化分解するので、以後のＢＯＤ値が大幅に軽減される。
【００１８】
図３に示すように上述した有機物酸化分解装置１５を用いて、汚水処理設備を構築すれば、汚水からスクリーン１６で粗いゴミを除去した後に、汚水を貯留槽１７に導き、貯留槽１７内の汚水を有機物酸化分解装置１５との間で循環させ、有機物酸化分解装置１５で最初に汚水中の有機物を酸化分解して、貯留槽１７内の汚水のＢＯＤ値、ｎ−Ｈｘ値を大幅に軽減して水質を向上させ、水質の向上した汚水を一定量、曝気槽１８に投入し、有機物酸化分解装置１５で分解できなかった残りの有機物を、曝気槽１８で微生物により分解し、沈殿槽１９を経てその上澄み部分を放水するシステムとなる。このように、曝気槽１８よりも前に有機物酸化分解装置１５を配備することにより、曝気槽１８の負荷が大幅に低減し、余剰汚泥の発生量も激減する。そして、曝気槽１８を小さく設計できるので、汚水処理設備全体の製造コストが低減する。また、加圧浮上装置も不要となる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明は、食品業界、畜産業界、その他有機物を含む排水などの汚水中の有機物を酸化分解できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の汚水の有機物酸化分解装置の第一例を示す説明図である。
【図２】本発明の汚水の有機物酸化分解装置の第二例を示す説明図である。
【図３】汚水処理設備の例を示す説明図である。
【図４】従来の汚水処理設備の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  加圧ポンプ
２  供給管
３  コンプレッサー
４  連結管
６  圧力タンク
７  空気室
８  出口
１４  滞留管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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